ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ అంటే ఏమిటి?

ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ అనేది ఒక వస్తువు ఎంత వేడిగా లేదా చల్లగా ఉందో కొలిచే పరికరం, చదవగలిగే రూపంలో విద్యుత్ సిగ్నల్ ద్వారా ఉష్ణోగ్రత కొలతను అందించడం. అత్యంత సాధారణమైనవి థర్మోకపుల్స్ మరియు థర్మల్ రెసిస్టర్ టెంపరేచర్ డిటెక్టర్లు.

నీటి ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు

చైనా ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్

డేటా కేంద్రాల కోసం ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ల రకాలు

ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్స్లో ఈ రోజు నాలుగు ప్రధాన ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు ఉన్నాయి: ప్రతికూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం (Ntc) థర్మిస్టర్లు, నిరోధక ఉష్ణోగ్రత డిటెక్టర్లు (Rts), థర్మోకపుల్స్, మరియు సెమీకండక్టర్-ఆధారిత ఇంటిగ్రేటెడ్ (ఐసి) సెన్సార్లు.
ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ ఒక పరికరం, సాధారణంగా, థర్మోకపుల్ లేదా రెసిస్టెన్స్ టెంపరేచర్ డిటెక్టర్, విద్యుత్ సిగ్నల్ ద్వారా చదవగలిగే రూపంలో ఉష్ణోగ్రత కొలతను అందిస్తుంది.
థర్మామీటర్ అనేది ఉష్ణోగ్రత మీటర్ యొక్క అత్యంత ప్రాథమిక రూపం, ఇది వేడి మరియు చల్లదనం స్థాయిని కొలవడానికి ఉపయోగించబడుతుంది..

కాంక్రీటును పర్యవేక్షించడానికి జియోటెక్నికల్ ఫీల్డ్‌లో ఉష్ణోగ్రత మీటర్లను ఉపయోగిస్తారు, నిర్మాణాలు, నేల, నీరు, వంతెనలు, మొదలైనవి. కాలానుగుణ వైవిధ్యాల కారణంగా నిర్మాణాత్మక మార్పుల కోసం.
ఒక థర్మోకపుల్ (T/C) ఉష్ణోగ్రతలో మార్పుకు ప్రత్యక్ష నిష్పత్తిలో విద్యుత్ వోల్టేజీని ఉత్పత్తి చేసే రెండు అసమాన లోహాల నుండి తయారు చేయబడింది. ఒక RTD (రెసిస్టెన్స్ టెంపరేచర్ డిటెక్టర్) ఒక వేరియబుల్ రెసిస్టర్, ఇది ఖచ్చితమైన ఉష్ణోగ్రతలో మార్పుకు ప్రత్యక్ష నిష్పత్తిలో దాని విద్యుత్ నిరోధకతను మారుస్తుంది, పునరావృతమయ్యే, మరియు దాదాపు సరళ పద్ధతిలో.

మన రోజువారీ జీవితంలో, మనం తరచుగా థర్మామీటర్లను చూడాలి, వాటర్ హీటర్లు, మైక్రోవేవ్ ఓవెన్లు, రిఫ్రిజిరేటర్లు, మొదలైనవి. ఇవి ముఖ్యమైన పరికరానికి వర్తించబడతాయి - ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్. ఈ కథనం మీకు ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లను పరిచయం చేస్తుంది, ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ సూత్రాలు, మరియు ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ల రకాలు.

ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ రకం:
ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలలో, అనేక ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి, వాస్తవ అప్లికేషన్ ప్రకారం విభిన్న లక్షణాలతో. ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు రెండు ప్రాథమిక భౌతిక రకాలను కలిగి ఉంటాయి:
1. ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ రకాన్ని సంప్రదించండి
ఈ రకమైన ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్‌లకు గ్రహించబడే వస్తువుతో భౌతిక సంబంధం అవసరం మరియు ఉష్ణోగ్రత మార్పులను పర్యవేక్షించడానికి ప్రసరణను ఉపయోగిస్తుంది. ఘనపదార్థాలను గుర్తించేందుకు వీటిని ఉపయోగించవచ్చు, విస్తృత ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో ద్రవాలు లేదా వాయువులు.

2. నాన్-కాంటాక్ట్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ రకం
ఈ రకమైన ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు ఉష్ణోగ్రత మార్పులను పర్యవేక్షించడానికి ఉష్ణప్రసరణ మరియు రేడియేషన్‌ను ఉపయోగిస్తాయి. ఉష్ణప్రసరణ ప్రవాహాలలో వేడి పెరగడం మరియు చలి దిగువన స్థిరపడటం వలన రేడియంట్ శక్తిని విడుదల చేసే ద్రవాలు మరియు వాయువులను గుర్తించడానికి వాటిని ఉపయోగించవచ్చు., లేదా ఇన్ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్ రూపంలో వస్తువుల నుండి ప్రసారం చేయబడిన రేడియంట్ శక్తిని గుర్తించడం (సూర్యుడు).
కాంటాక్ట్ మరియు నాన్-కాంటాక్ట్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్‌లు క్రింది ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్‌లుగా వర్గీకరించబడ్డాయి.

ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ సూత్రం:
1. థర్మోస్టాట్
థర్మోస్టాట్ అనేది రెండు వేర్వేరు లోహాలతో తయారు చేయబడిన బైమెటాలిక్ స్ట్రిప్‌ను కలిగి ఉండే కాంటాక్ట్ టెంపరేచర్ సెన్సార్, అల్యూమినియం వంటివి, రాగి, నికెల్, లేదా టంగ్స్టన్.

రెండు లోహాల యొక్క లీనియర్ ఎక్స్‌పాన్షన్ కోఎఫీషియంట్స్‌లోని వ్యత్యాసం వేడిచేసినప్పుడు వాటిని మెకానికల్ బెండింగ్ కదలికలకు గురి చేస్తుంది..

థర్మోస్టాట్ యొక్క వాస్తవ చిత్రం

2. బైమెటల్ థర్మోస్టాట్
థర్మోస్టాట్‌లో రెండు లోహాలు ఉంటాయి, అవి వేర్వేరు ఉష్ణ స్థాయిలను కలిగి ఉంటాయి. వాతావరణం చల్లగా ఉన్నప్పుడు, పరిచయాలు మూసివేయబడతాయి మరియు థర్మోస్టాట్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది. అది వేడెక్కుతుంది, ఒక మెటల్ మరొకదాని కంటే ఎక్కువగా విస్తరిస్తుంది, మరియు బంధించిన బైమెటల్ స్ట్రిప్స్ పైకి వంగి ఉంటాయి (లేదా క్రిందికి), పరిచయాలను తెరవడం మరియు విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిరోధించడం.

బైమెటల్ థర్మోస్టాట్ భౌతిక చిత్రం

బైమెటల్ స్ట్రిప్స్‌లో రెండు ప్రధాన రకాలు ఉన్నాయి, ఉష్ణోగ్రత మార్పులకు గురైనప్పుడు వారి కదలికపై ప్రధానంగా ఆధారపడి ఉంటుంది. సెట్ టెంపరేచర్ పాయింట్ వద్ద విద్యుత్ పరిచయాలపై తక్షణ "ఆన్/ఆఫ్" లేదా "ఆఫ్/ఆన్" రకం చర్యను ఉత్పత్తి చేసే "స్నాప్-యాక్షన్" రకాలు ఉన్నాయి., మరియు ఉష్ణోగ్రత మారినప్పుడు క్రమంగా తమ స్థానాన్ని మార్చుకునే నెమ్మదిగా "క్రీప్" రకాలు .
బైమెటల్ థర్మోస్టాట్ పని సూత్రం రేఖాచిత్రం

ఓవెన్‌ల ఉష్ణోగ్రత సెట్ పాయింట్‌లను నియంత్రించడానికి స్నాప్-యాక్టింగ్ థర్మోస్టాట్‌లను సాధారణంగా మన ఇళ్లలో ఉపయోగిస్తారు, ఇనుములు, ఇమ్మర్షన్ వేడి నీటి ట్యాంకులు, మరియు వారు గృహ తాపన వ్యవస్థలను నియంత్రించడానికి గోడలపై కూడా చూడవచ్చు.

క్రాలర్ రకాలు సాధారణంగా బైమెటాలిక్ కాయిల్స్ లేదా స్పైరల్స్‌ను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ఉష్ణోగ్రత మారినప్పుడు నెమ్మదిగా విప్పుతాయి లేదా కాయిల్ అవుతాయి.. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, క్రాలర్ స్టైల్ బైమెటల్ స్ట్రిప్స్ స్టాండర్డ్ స్నాప్ ఆన్/ఆఫ్ రకాల కంటే ఉష్ణోగ్రత మార్పులకు ఎక్కువ సున్నితంగా ఉంటాయి ఎందుకంటే స్ట్రిప్స్ పొడవుగా మరియు సన్నగా ఉంటాయి, వాటిని థర్మామీటర్‌లు మరియు డయల్స్‌లో ఉపయోగించడానికి అనువైనదిగా చేస్తుంది, మొదలైనవి.

3. థర్మిస్టర్
థర్మిస్టర్లు సాధారణంగా సిరామిక్ పదార్థాలతో తయారు చేస్తారు, నికెల్ వంటివి, గాజులో పూత పూసిన మాంగనీస్ లేదా కోబాల్ట్ ఆక్సైడ్లు, ఇది వాటిని సులభంగా దెబ్బతీస్తుంది. స్నాప్-యాక్షన్ రకాలపై వాటి ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ఉష్ణోగ్రతలో ఏవైనా మార్పులకు ఎంత త్వరగా ప్రతిస్పందిస్తాయి, ఖచ్చితత్వం మరియు పునరావృతత.

చాలా థర్మిస్టర్లు ప్రతికూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం కలిగి ఉంటాయి (Ntc), అంటే ఉష్ణోగ్రత పెరిగే కొద్దీ వాటి నిరోధకత తగ్గుతుంది. అయితే, సానుకూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం ఉన్న కొన్ని థర్మిస్టర్లు ఉన్నాయి (పిటిసి) మరియు వాటి నిరోధకత ఉష్ణోగ్రతతో పెరుగుతుంది.

థర్మిస్టర్ భౌతిక చిత్రం

థర్మిస్టర్లు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాటి నిరోధకత ఆధారంగా రేట్ చేయబడతాయి (సాధారణంగా 25 ఓ సి), వారి సమయం స్థిరంగా ఉంటుంది (ఉష్ణోగ్రతలో మార్పుకు ప్రతిస్పందించడానికి పట్టే సమయం), మరియు వాటి ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్‌కి సంబంధించి వాటి శక్తి రేటింగ్. రెసిస్టర్లు వంటివి, థర్మిస్టర్లు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ప్రతిఘటన విలువలను కలిగి ఉంటాయి 10 megohms నుండి కొన్ని ohms వరకు, కానీ సెన్సింగ్ ప్రయోజనాల కోసం కిలోహోమ్‌లలో కొలవబడిన రకాలు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి.

4. ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ ఉదాహరణ No1
25℃ వద్ద కింది థర్మిస్టర్ ప్రతిఘటన విలువ 10KΩ, మరియు 100℃ వద్ద ప్రతిఘటన విలువ 100Ω. అవుట్‌పుట్ వోల్టేజీని లెక్కించడానికి 1kΩ రెసిస్టర్‌తో సిరీస్‌లో ఉంచినప్పుడు థర్మిస్టర్‌పై వోల్టేజ్ తగ్గుదలని లెక్కించండి (ఓటు వేయండి) రెండు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద 12v సరఫరా అంతటా.
ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ ఉదాహరణ రేఖాచిత్రం

R2 యొక్క స్థిర నిరోధక విలువను మార్చడం ద్వారా (1మా ఉదాహరణలో kΩ) పొటెన్షియోమీటర్ లేదా ప్రీసెట్ విలువకు, ముందుగా నిర్ణయించిన ఉష్ణోగ్రత సెట్ పాయింట్ వద్ద వోల్టేజ్ అవుట్‌పుట్ పొందవచ్చు, ఉదాహరణకు 60°C వద్ద 5v అవుట్‌పుట్. మరియు నిర్దిష్ట అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ స్థాయిని పొందడానికి పొటెన్షియోమీటర్‌ను మార్చడం ద్వారా అది విస్తృత ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో పొందవచ్చు.

అయితే, థర్మిస్టర్లు నాన్ లీనియర్ పరికరాలు అని గమనించాలి, మరియు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేర్వేరు థర్మిస్టర్ల యొక్క ప్రామాణిక నిరోధక విలువలు భిన్నంగా ఉంటాయి, ప్రధానంగా అవి సెమీకండక్టర్ పదార్థాలతో తయారు చేయబడినందున. థర్మిస్టర్‌లు ఉష్ణోగ్రతతో విపరీతంగా మారతాయి మరియు అందువల్ల బీటా ఉష్ణోగ్రత స్థిరాంకం ఉంటుంది (బి) ఏదైనా ఉష్ణోగ్రత పాయింట్ వద్ద ప్రతిఘటనను లెక్కించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

అయితే, సిరీస్ రెసిస్టర్‌లతో ఉపయోగించినప్పుడు, వోల్టేజ్ డివైడర్ నెట్‌వర్క్ లేదా వీట్‌స్టోన్ బ్రిడ్జ్ రకం అమరిక వంటివి. వోల్టేజ్ డివైడర్/బ్రిడ్జ్ నెట్‌వర్క్‌కు వర్తించే వోల్టేజ్‌కు ప్రతిస్పందనగా పొందిన కరెంట్ ఉష్ణోగ్రతతో సరళంగా ఉంటుంది. నిరోధకం అంతటా అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ ఉష్ణోగ్రతతో సరళంగా స్కేల్ అవుతుంది.